Equipo e Infraestructura FísicaÍndice

• ConCepto de ordenador

• estruCtura del ordenador• FunCionamiento del ordenador

• montando un ordenador• Historia de los ordenadores

Ordenador o Computadora

Una computadora u ordenador es un sistema digital con

tecnología microelectrónica capaz de procesar información a

partir de un grupo de instrucciones denominado programa

• sistema digital

• microelectrónica

• información

• programa

Ordenador o ComputadoraUna computadora u ordenador es un sistema digital con

tecnología microelectrónica capaz de procesar información a

partir de un grupo de instrucciones denominado programa La

estructura básica de una computadora incluye microprocesador

(CPU), memoria y disposit ivos de entrada/salida (E/S), junto a

los buses que permiten la comunicación entre ellos

Concepto de OrdenadorSistema Digital

Un sistema digital es cualquier dispositivo destinado a lageneración, transmisión,

procesamiento o almacenamiento

de señales digitalesSe dice que una señal es digital

cuando las magnitudes de la

misma se representan mediantevalores discretos en lugar de

variables continuasPor ejemplo, el interruptor de la

luz sólo puede tomar dosvalores o estados: abierto o

cerrado (lámpara encendida oapagada)

Microelectrónica

La microelectrónica es la aplicación de la ciencia

electrónica a componentes y circuitos de dimensiones muy

pequeñas, microscópicas y hasta de nivel molecular para

producir dispositivos y equipos electrónicos de dimensiones

reducidas pero altamente funcionales

El teléfono celular, el microprocesador de la CPU y la

computadora tipo Palm son claros

ejemplos de los alcances actuales de

la Tecnología Microelectrónica

InformaciónEn sentido general, la

información es un conjuntoorganizado de datos, que

constituyen un mensaje sobre undeterminado ente o fenómeno

Si, por ejemplo, se organizan los datos sobre un país

(número de habitantes, densidad de población, nombre del

presidente, ...) y se escribe, por ejemplo, el capítulo de un

libro, podemos decir que esecapítulo constituye información

sobre ese país

ProgramaPrograma es un esquema que

muestra lasecuencia que lleva a cabo un

procesoSoftware es el conjunto de

programas quepuede ejecutar el hardware para

la realizaciónde las tareas de computación a

las que sedestina

Se trate del conjunto deinstrucciones que permite

la utilización del ordenador

Estructura del Ordenador

Estructura

La estructura básica de una computadora incluye

microprocesador (CPU), memoria y dispositivos de

entrada/salida (E/S), junto a los buses que permiten la

comunicación entre ellos memoria microprocesador dispositivos

de entrada/salida buses CPU

Microprocesador

Un Microprocesador es un conjunto de circuitos electrónicos altamente integrado para cálculo y control computacional, es utilizado como Unidad Central de Proceso (CPU) en un ordenador y en otros

dispositivos electrónicos complejos como cámaras fotográficas ,impresoras, ...Intel,ADM,

CPU:Se denomina CPU (siglas de Central Processing

Unit) o Unidad Central de Proceso (UCP) a la unidad donde se ejecutan las instrucciones de los programas y se

controla el funcionamiento de los distintos componentes del ordenador Suele estar integrada en un chip denominado

microprocesador Es el corazón de todo computador

Memoria Dispositivo capaz de almacenar

información La memoria de ordenador es la parte del hardware que retiene durante cierto período de tiempo

información que necesita el sistema para funcionar correctamente

Tipos de Memoria

Disco duro : almacena los archivos y programas del usuario;

Mantiene la información incluso si el ordenador es apagado ytiene una gran capacidad de almacenamiento

Memoria RAM : usada para almacenar cosas tales como programas e información de manera temporal mientras el ordenador está siendo utilizado; Este tipo de memoria es rápida y es útil para acceder a datos sin tener que leerlos de un soporte de almacenamiento más lento, como un disco duro. La información se pierde cuando el ordenador es apagado (esvolátil)

Memoria caché : es generalmente encontrada en los microprocesadores, discos duros u otros aparatos, es una pequeña cantidad de memoria de muy alta velocidad

Dispositivos Entrada/Salida Un dispositivo de

entrada/salida es cada uno de los elementos físicos (hardware) de un ordenador o computadora que permiten al sistema interactuar con elementos o actores físicos externos a la computadora

Pantallas o terminales (dispositivos de salida)

Teclados o dispositivos apuntadores, como

ratones, joystick (dispositivos de entrada)

Sistemas de almacenamiento, como discos duros (dispositivos de entrada y salida) o lectores de medios ópticos

Impresoras (dispositivos de salida)

BusesEn arquitectura de ordenadores, un bus es un subsistema que

transfiere datos o electricidad entre componentes del ordenador

dentro de un ordenador o entre ordenadores

Funcionamiento Del OrdenadorArquitectura von NeumannAunque las tecnologías empleadas en las computadoras digitales han cambiado mucho desde que aparecieron los primeros computadores en los años 40, la

mayoría todavía utilizan la arquitectura von Neumann , propuesta a principios de los años 1940 por John von Neumann La arquitectura von Neumann describe

un computador con 4 secciones principales: la unidad lógica y aritmética

(ALU), la unidad de control , la memoria, y los dispositivos de entrada y

salida (E/S);Estas partes están interconectadas por un conjunto de cables

denominados buses mismo dispositivo de almacenamiento tanto para las instrucciones como para los datos CPU

Esquema

1 Fase von Neumann(1)Obtiene la siguiente instrucción desde la memoriaen la dirección indicada por el contador de programa y la guarda en el registro de instrucción

2 Fase von NeumannAumenta el contador de programa (4) en la longitudde la instrucción para apuntar a la siguiente 4

Fase 3 von NeumannDescodifica la instrucción mediante la unidad de control(5); Ésta se encarga de coordinar el resto de componentes(6) del ordenador para realizar una función determinada 56

Fase 4 von NeumannSe ejecuta la instrucción (Ésta puede cambiar el valor delcontador del programa, permitiendo así operacionesrepetitivas; El contador puede cambiar también cuando secumpla una cierta condición aritmética, haciendo que elordenador pueda 'tomar decisiones', que pueden alcanzarcualquier grado de complejidad, aritmética y lógica)

Fase 5 von NeumannVuelve al paso 1 y obtiene la siguiente instrucción desdela memoria en la dirección indicada por el contador deprograma y la guarda en el registro de instrucción

AñadidosHoy en día, la mayoría de ordenadores estánbasados en esta arquitectura, aunque puedenincluir otros dispositivos adicionales, (por ejemplo,

para gestionar las interrupciones de dispositivosexternos como ratón, teclado, …)

Montando un OrdenadorLa CajaVentiladores de discos

Placa Base

CPU

Tarjetas

Almacenamiento

Fin

Encender el OrdenadorCuando se conecta el interruptor de un ordenador, ocurren una serie de operaciones (dos

grandes tipos) Los test de comprobación: Entrada de la alimentación eléctrica al ordenador desde la fuente de alimentación; Llamada del microprocesador a la ROM-BIOS; La BIOS le da las indicaciones de los test a realizar; Comprobación del bus de expansión (placas instaladas); Verificación de la tarjeta de vídeo; Comprobación de la memoria caché; Comprobación de la

memoria RAM; Comprobación del teclado; Comprobación de las unidades de disco La carga del

resto del sistema operativo: según el sistema operativo que se tenga

Historia de los OrdenadoresHistoria de los Ordenadores

CalculadorasHistoria de los Ordenadores 36Las calculadoras aparecen porque el hombre necesita realizar cálculos básicos para el control de sus

propiedades La calculadora más antigua son las manosLuego empieza a utilizar trozos de madera y piedras El paso siguiente

es asignar un valor simbólico a un objeto El ábaco se compone de un marco de madera en el que hay tendidos una serie de varillas; en cada una se insertan una serie de cuentas que permiten almacenar números y realizar operaciones de suma y resta

Calculadora Mecánica

En 1623, un alemán llamado Schickard diseño la primera calculadora que sumaba y restaba (tuvo tan mala suerte que el modelo fue destruido en un incendio) La

calculadora más famosa de esta época fue desarrollada por el filósofo Blaise Pascal a los 19 años Machina Aritmética (sumas y restas)

G.W. Leibniz En 1671, Gottfried Wilhelm Leibniz construye la primera máquina capaz de sumar, restar, multiplicar y dividir La Máquina Universal Todas estas máquinas no eran completamente automáticas ya que requerían la intervención humana durante el proceso de cálculo

Comienzos Siglo XIX A comienzos del XIX el francés Joseph-Marie Jacquard inventa un telar mecánico cuyos diseños se reproducían gracias a una serie de tarjetas perforadas

La Máquina AnalíticaLa Máquina Analítica Utilizando el procedimiento de las tarjetas

perforadas unido a los diseños de ruedas mecánicas, Charles Babbage desarrolla en 1834 la Máquina Analitica Tenía los tres

componentes básicos de un ordenador moderno: una memoria, una unidad de cálculo y una unidad de control Almacenaba

programas

IBM

En 1980 Herman Hollerith , crea una máquina para realizar el censo de los EEUU

Esta máquina utiliza un sistema electrónico para la lectura de las tarjetas perforadas y un sistema mecánico para calcular En 1924 la

compañía fundada por Hollerith cambia de nombre para denominarse “International Business Machines”

Ordenadores ModernosAparece la tecnología eléctrica que permite la incorporación de reles En china antiguamente ya se había utilizado un sistema binario

de numeración Se desarrolla la Lógica Algebraica de Boole Las computadoras, a diferencia de las calculadoras, poseen un programa, el cual puede ser modificado para que la máquina realice diferentes operaciones, mientras que las calculadoras se limitan a un único propósito, o varios, pero ya prefijados desde su fabricación

Primera Generación (1940-1960) En 1936 Turing

desarrolla una teoría sobre el funcionamiento de calculadores binariosEn 1941 el científico alemán Konrad Zuse construye la primera computadora queplasma la teoría de Turing con reles La Universidad de Harvard establece un acuerdo con IBM pare crear

un computador de carácter general; Terminada en 1944, el Mark I tardaba diez segundos en multiplicar ocupando 25m2

ENIACEn 1947 se construyó en la Universidad de Pennylvania la ENIAC , que fue la primera computadora propiamente dicha Ocupaba todo un sótano de la Universidad ypesaba 30 toneladas,pero realizaba cinco mil operaciones aritméticas por segundo

J. von Neumann Considerado el padre de las computadoras modernas por el impacto de sus ideas, John von Neumann se incorpora al proyecto ENIAC

Bajo subvención del Departamento de Defensa de EEUU, crea EDVAC la primera máquina que, además de almacenar los datos, era capaz de almacenar programas para su funcionamiento

Segunda Generación (1960-1965)

Se cambia la válvula de vacío por el transistor Su

aparición hizo que las computadoras fuesen

, másrápidas pequeñas y baratas

Tercera Generación (1965-1975)

Se caracteriza por la aparición de los circuitos

integrados realizados a base , de silicio el aumento de la

, velocidad el mayor número de programas y la aparición

de terminales

Nace el concepto de Sistema Operativo ( 360)IBM serie

Cuarta Generación (1975-1990)

Aparecen los chip, circuitos integrados con gran cantidad

de transistores integrados en un pequeño espacio

Se abre una nueva era con la aparición de las

Computadoras Personales ( ; )Personal Compute PC

1976 En Steve Wozniak y Steve Jobs fabrican en el

,garaje de su casa Apple I la

primera microcomputadora

del mundo

(1990-)Quinta Generación

La velocidad se dispara y se generaliza el Ordenador

Personal

Ley de Moore: “El número de transistores por

microprocesador se duplica 18 cada meses”

La ley de Moore se ha

cumplido en los últimos

30 años y se prevé que

se cumpla durante los

20 próximos años